DE102011110280A1 - Device for hindering cross-flow of flow medium on surface of wing profile i.e. rotor blade, for e.g. wind energy plant, has channel for producing barrier from medium, where device is aligned transverse to longitudinal direction of profile - Google Patents

Device for hindering cross-flow of flow medium on surface of wing profile i.e. rotor blade, for e.g. wind energy plant, has channel for producing barrier from medium, where device is aligned transverse to longitudinal direction of profile Download PDF

Info

Publication number
DE102011110280A1
DE102011110280A1 DE102011110280A DE102011110280A DE102011110280A1 DE 102011110280 A1 DE102011110280 A1 DE 102011110280A1 DE 102011110280 A DE102011110280 A DE 102011110280A DE 102011110280 A DE102011110280 A DE 102011110280A DE 102011110280 A1 DE102011110280 A1 DE 102011110280A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
profile
wing
outlet
wing profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011110280A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102011110280B4 (en
Inventor
Frank Kortenstedde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kortenstedde Frank Dipl -Ing De
Original Assignee
Hochschule Bremen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochschule Bremen filed Critical Hochschule Bremen
Priority to DE102011110280.2A priority Critical patent/DE102011110280B4/en
Publication of DE102011110280A1 publication Critical patent/DE102011110280A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011110280B4 publication Critical patent/DE102011110280B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/0608Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • F03D1/0641Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades of the section profile of the blades, i.e. aerofoil profile
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/13Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F05B2240/133Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/301Cross-section characteristics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/306Surface measures
    • F05B2240/3062Vortex generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

The device (11) has a flow channel (20) for producing a flow barrier from flow medium, where the device is aligned transverse to a longitudinal direction of a wing profile (10). The flow channel has an inlet (15) and an outlet (18), and a pressure medium supply device supplies flow medium under pressure to the flow channel. The flow channel is designed as a profile channel, and extends transverse to the longitudinal direction, where the outlet is provided with outlet openings. Guiding elements (22) are provided for guiding and/or accelerating the flow medium within the flow channel. An independent claim is also included for a wing profile.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einer länglichen Gestalt für ein Flügelprofil, insbesondere für ein Rotorblatt, die zum Behindern einer Querströmung eines Strömungsmediums auf einer Oberfläche des Flügelprofils quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils ausrichtbar ist.The invention relates to a device with an elongate shape for a wing profile, in particular for a rotor blade, which is aligned for preventing a cross flow of a flow medium on a surface of the airfoil transversely to the longitudinal direction of the airfoil.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 103 47 802 B3 bekannt. Hiernach sind flächige, längliche Profilelemente vorgesehen, die sich von einer Vorderkante des Flügelprofils bis zu einer Hinterkante auf der Saugseite des Flügelprofils erstrecken, wodurch die Ausbreitung der Querströmung behindert wird.Such a device is from the DE 103 47 802 B3 known. Thereafter, flat, elongate profile elements are provided, which extend from a leading edge of the wing profile to a trailing edge on the suction side of the wing profile, whereby the propagation of the transverse flow is hindered.

Hierbei ist von Nachteil, dass mindestens zwei flächige Elemente pro Flügelprofil für eine möglichst effektive Behinderung der Querströmung notwendig sind. Hierdurch besteht die Gefahr, dass die flächigen Elemente sich störend auf die Hauptströmung des Strömungsmediums von der Vorderkante zur Hinterkante des Flügelprofils und/oder den Wirkungsgrad einer mit dem Flügelprofil ausgestatteten Vorrichtung, wie beispielsweise eine Windenergieanlage, auswirken.A disadvantage here is that at least two planar elements per wing profile are necessary for the most effective possible obstruction of the cross flow. As a result, there is a risk that the sheet-like elements interfere with the main flow of the flow medium from the leading edge to the trailing edge of the airfoil and / or the efficiency of a device equipped with the airfoil, such as a wind turbine.

Das Flügelprofil weist einen Übergangsbereich auf, in dem sich ein kreisförmiger und/oder elliptischer Querschnitt des Flügelprofils an einer Flügelwurzel in Richtung einer Flügelspitze bis zu einem aerodynamisch optimierten Querschnitt des Flügelprofils verändert. Im Bereich des Flügelprofils mit einem aerodynamisch optimierten Querschnitt laufen eine Saugseite und eine Druckseite des Flügelprofils zu einer dünnen und/oder spitzen Hinterkante zusammen. Im Gegensatz hierzu laufen die Saugseite und die Druckseite im Übergangsbereich nicht zusammen, sondern sind durch einen Profilabschnitt voneinander getrennt. Hierbei nimmt die Dicke des Profilabschnittes an der Hinterkante von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze über die Länge des Übergangsbereichs, also von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze, ab, bis die Saugseite und die Druckseite an der Hinterkante zusammenlaufen.The airfoil has a transition region in which a circular and / or elliptical cross section of the airfoil changes at a wing root in the direction of a wing tip to an aerodynamically optimized cross section of the airfoil. In the area of the airfoil with an aerodynamically optimized cross section, a suction side and a pressure side of the airfoil converge to form a thin and / or pointed trailing edge. In contrast, the suction side and the pressure side do not run together in the transition region, but are separated by a profile section. Here, the thickness of the profile section at the trailing edge of the wing root decreases in the direction of the wing tip over the length of the transition region, ie from the wing root in the direction of the wing tip, until the suction side and the pressure side converge at the trailing edge.

Im Bereich der Flügelwurzel sind, beispielsweise bei einem Rotorblatt für eine Windenergieanlage, Anstellwinkel α im Bereich von beispielsweise –10° < α < 20° üblich. Hierbei ist ein instationäres, phänomenologisches differentes Ablösen von Wirbeln zu beobachten. Es entstehen unstetige Kraft- und/oder Momentänderungen, die beispielsweise zu unerwünschten Schwingungen des Flügelprofils führen. Es besteht die Gefahr eines Strömungsabriss und die Bildung einer Querströmung auf dem Flügelprofil, insbesondere der Saugseite. Die quer zur Hauptströmung des Strömungsmediums und/oder in Längsrichtung des Flügelprofils strömende Querströmung ist durch Druckunterschiede an den unterschiedlichen Profilen und/oder Profilquerschnitten, wie beispielsweise dem kreisförmigen und/oder elliptischen Querschnitt im Bereich der Flügelwurzel, dem Übergangsbereich mit den Profilabschnitt an der Hinterkante und dem aerodynamisch optimierten Bereich bzw. Querschnitt mit spitzer Hinterkante, verursacht und ist im Wesentlichen von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze gerichtet. Diese Querströmung und/oder Radialströmung führt zu einer Wirbelbildung und kann einen Strömungsabriss erzeugen, der im Bereich der Flügelwurzel beginnt. Dieser Strömungsabriss und/oder Stall in Richtung der Flügelspitze ist von Nachteil, da hierdurch die Auftriebkraft des Flügelprofils und somit die Effizienz des Flügelprofils geschwächt wird. Dies wirkt sich negativ auf den Wirkungsgrad der dem Flügelprofil zugeordneten Vorrichtung, wie beispielsweise einer Windenergieanlage, aus. So ist bei einer Windenergieanlage der längere Hebelarm in Richtung der Flügelspitze nicht optimal nutzbar.In the area of the wing root, for example in the case of a rotor blade for a wind turbine, the angle of incidence α in the range of, for example, -10 ° <α <20 ° is usual. Here, a transient, phenomenological different detachment of vertebrae can be observed. There are discontinuous changes in force and / or moment, which lead, for example, to undesirable vibrations of the airfoil. There is a risk of stalling and the formation of a cross flow on the sash profile, in particular the suction side. The transverse flow flowing transversely to the main flow of the flow medium and / or in the longitudinal direction of the airfoil is due to pressure differences at the different profiles and / or profile cross sections, such as the circular and / or elliptical cross section in the area of the wing root, the transition region with the profile section at the trailing edge and the aerodynamically optimized region or cross section with pointed trailing edge, caused and is directed substantially from the wing root in the direction of the wing tip. This cross flow and / or radial flow causes vortex formation and can create a stall that begins in the wing root area. This stall and / or stall in the direction of the wing tip is disadvantageous, as this weakens the buoyancy of the wing profile and thus the efficiency of the wing profile. This has a negative effect on the efficiency of the wing profile associated device, such as a wind turbine from. Thus, in a wind turbine, the longer lever arm in the direction of the wing tip is not optimally usable.

Es ist daher das der Erfindung zugrunde liegende Problem, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine Ausbreitung der Querströmung möglichst effektiv behindert wird.It is therefore the problem underlying the invention, a device of the type mentioned in such a way to further develop that a spread of the transverse flow is impeded as effectively as possible.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der ein Strömungskanal zum Erzeugen einer Strömungsbarriere aus dem Strömungsmedium vorgesehen ist.The problem underlying the invention is solved by a device of the type mentioned, in which a flow channel is provided for generating a flow barrier from the flow medium.

Hierbei ist von Vorteil, dass die Einrichtung einen Strömungskanal aufweist, mit dem eine Stromungsbarriere aus dem Strömungsmedium selbst erzeugbar ist, wodurch Einrichtungen realisierbar sind, die eine Ausbreitung der Querströmung und/oder die Entstehung eines Strömungsabriss besser behindern. Hierbei wird das Strömungsmedium zum Ausbilden der Strömungsbarriere genutzt, das auch das Strömungsmedium der Hauptströmung und der Querströmung ist. Das Strömungsmedium kann Luft oder Wasser sein. Erfindungsgemäße Einrichtungen können als separate, insbesondere nachrüstbare, Bauelemente und/oder als integraler Bestandteil eines Flügelprofils ausgebildet sein. In einem in dem Flügelprofil integrierten Zustand der Einrichtung und/oder einem auf dem Flügelprofil montierten Zustand der Einrichtung ist die Einrichtung quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils montiert. Somit ist eine Ausrichtung der länglichen Gestalt der Einrichtung quer zur Querströmung vorgesehen. Hierbei ergibt sich die längliche Gestalt der Einrichtung vorzugsweise dadurch, dass die Länge der Einrichtung größer ist als die Breite und/oder Höhe der Einrichtung. Es sind Einrichtungen und/oder Flügelprofile realisierbar, bei denen die Behinderung der Querströmung mittels einer Ausblasung des Strömungsmediums verbessert ist. Die effektive nutzbare Auftriebsfläche eines Flügelprofils mit einer solchen Einrichtung ist vergrößerbar. Zudem ist die Anzahl der für eine hinreichende Behinderung der Querströme notwendigen Einrichtungen, insbesondere auf eine einzelne Einrichtung, reduzierbar. Die auf ein Flügelprofil, insbesondere ein Rotorblatt, wirkenden Belastung und Kräfte sind reduzierbar.In this case, it is advantageous that the device has a flow channel with which a flow barrier itself can be generated from the flow medium, as a result of which devices can be realized which better hinder propagation of the transverse flow and / or the emergence of a stall. Here, the flow medium is used to form the flow barrier, which is also the flow medium of the main flow and the cross flow. The flow medium may be air or water. Devices according to the invention can be designed as separate, in particular retrofittable, components and / or as an integral part of a sash profile. In a state integrated in the wing profile of the device and / or a mounted on the wing profile state of the device, the device is mounted transversely to the longitudinal direction of the wing profile. Thus, an alignment of the elongate shape of the device is provided transversely to the cross flow. In this case, the elongated shape of the device preferably results from the fact that the length of the device is greater than the width and / or height of the device. There are facilities and / or wing profiles feasible in which the obstruction of the cross flow by means of a blow-out of the flow medium improves is. The effective usable buoyancy of a wing profile with such a device is increased. In addition, the number of necessary for a sufficient obstruction of the cross-currents facilities, in particular to a single device, can be reduced. The load and forces acting on a wing profile, in particular a rotor blade, can be reduced.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Strömungskanal mindestens einen Einlass und mindestens einen Auslass für eine Innenströmung in Längsrichtung der länglichen Gestalt auf. Mittels des Einlasses wird des Strömungsmedium aufgenommen und in den Strömungskanal geführt. Innerhalb des Strömungskanals strömt das Strömungsmedium als Innenströmung innerhalb der Einrichtung und/oder innerhalb eines Grundkörpers der Einrichtung. Vorzugsweise erstreckt sich der Strömungskanal über die gesamte Länge der Einrichtung und/oder des Grundkörpers. Es können mehrere Einlasse und/oder Auslasse vorgesehen sein.According to a further embodiment, the flow channel has at least one inlet and at least one outlet for an internal flow in the longitudinal direction of the elongate shape. By means of the inlet of the flow medium is received and guided into the flow channel. Within the flow channel, the flow medium flows as an internal flow within the device and / or within a main body of the device. Preferably, the flow channel extends over the entire length of the device and / or the base body. There may be several inlets and / or outlets.

Vorzugsweise ist eine Druckmittelversorgungseinrichtung zum Einleiten eines Strömungsmediums unter erhöhtem Druck in den Strömungskanal vorgesehen. Hierdurch ist die Innenströmung innerhalb des Strömungskanals beschleunigbar. Im Bereich des Auslass ist eine höhere Austrittsgeschwindigkeit, insbesondere mittels einer aktiven Ausblasung, realisierbar. Hierdurch ist die Behinderung der Querströmung noch weiter verbesserbar. Hierbei ist unter einem erhöhten Druck ein solcher Druck zu verstehen, der größer ist als der Umgebungsdruck und/oder als der Druck, den das Strömungsmedium aufgrund seiner freien Strömungsgeschwindigkeit ohne die Druckmittelversorgungseinrichtung auf die Einrichtung und/oder innerhalb des Strömungskanals aufbaut. Vorzugsweise ist die Druckmittelversorgungseinrichtung als eine Druckluftversorgungseinrichtung zum Einleiten von Druckluft in den Strömungskanal ausgebildet. Insbesondere ist mittels der Druckluftversorgungseinrichtung und/oder der in den Strömungskanal einleitbaren Druckluft eine aktive Ausblasung realisierbar. Mittels der Druckmittelversorgungseinrichtung kann zusätzlich oder alternativ ein Strömungsmedium unter erhöhtem Druck aus dem Auslass ausgeblasen werden. Die Druckmittelversorgungseinrichtung kann der Einrichtung bzw. dem Grundkörper und/oder dem Flügelprofil zugeordnet sein.Preferably, a pressure medium supply device for introducing a flow medium under increased pressure is provided in the flow channel. As a result, the inner flow within the flow channel can be accelerated. In the region of the outlet, a higher outlet velocity, in particular by means of an active blow-out, can be realized. As a result, the obstruction of the cross flow is even further improved. Here, an elevated pressure is to be understood as meaning a pressure which is greater than the ambient pressure and / or the pressure which the flow medium builds up on the device and / or within the flow channel due to its free flow rate without the pressure medium supply device. Preferably, the pressure medium supply device is designed as a compressed air supply device for introducing compressed air into the flow channel. In particular, an active blow-out can be realized by means of the compressed air supply device and / or the compressed air which can be introduced into the flow channel. By means of the pressure medium supply device, additionally or alternatively, a flow medium can be blown out of the outlet under elevated pressure. The pressure medium supply device may be associated with the device or the base body and / or the wing profile.

Gemäß einer Weiterbildung tritt die Strömungsbarriere quer, insbesondere rechtwinklig, zur Querströmung und/oder zu einer Oberseite der Einrichtung aus dem Auslass aus. Vorzugsweise tritt die Strömungsbarriere von der Oberseite und/oder der Saugseite weg gerichtet aus dem Auslass aus. Hierdurch kann die Strömungsbarriere wie eine Art Wand auf die Querströmung wirken. Insbesondere lenkt das als Strömungsbarriere aus der Einrichtung und/oder dem Grundkörper austretende Strömungsmedium die Querströmung um. Die Querströmung kann von der Saugseite des Flügelprofils weg geführt werden. Vorzugsweise ist mittels des Strömungskanals ein aus dem, insbesondere auf der Oberseite angeordneten, Auslass austretender Strömungsschleier als Strömungsbarriere zum Behindern der Querströmung erzeugbar. Der Strömungsschleier des Strömungsmediums kann aus mehreren einzelnen Strömungsstrahlen zusammengesetzt sein. Weiter können der Strömungsschleier und/oder die einzelnen Strömungsstrahlen kegelförmig und/oder trapezförmig ausgebildet sein.According to a development, the flow barrier exits transversely, in particular at right angles, to the cross flow and / or to an upper side of the device from the outlet. Preferably, the flow barrier exits the outlet from the top and / or the suction side. As a result, the flow barrier can act as a kind of wall on the crossflow. In particular, the flow medium emerging as a flow barrier from the device and / or the main body deflects the transverse flow. The cross flow can be guided away from the suction side of the airfoil. Preferably, by means of the flow channel from the, in particular arranged on the top, outlet exiting flow curtain can be generated as a flow barrier for obstructing the cross flow. The flow curtain of the flow medium may be composed of a plurality of individual flow jets. Furthermore, the flow curtain and / or the individual flow jets can be conical and / or trapezoidal.

Vorzugsweise erstreckt sich der Strömungskanal zum Aufnehmen einer Hauptströmung des Strömungsmediums mittels des Einlass quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils. Hierdurch wird ein möglicherweise negativer Einfluss der Einrichtung auf die Hauptströmung und/oder den Auftrieb des Flügelprofils deutlich vermindert. Die Hauptströmung ist vorzugsweise quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils und/oder von der Vorderkante zur Hinterkante des Flügelprofils ausgerichtet. Insbesondere Ist der Strömungskanal, die Einrichtung und/oder der Grundkörper in Längsrichtung der Hauptströmung angeordnet.Preferably, the flow channel for receiving a main flow of the flow medium extends through the inlet transversely to the longitudinal direction of the airfoil. As a result, a possibly negative influence of the device on the main flow and / or the buoyancy of the airfoil is significantly reduced. The main flow is preferably aligned transversely to the longitudinal orientation of the airfoil and / or from the leading edge to the trailing edge of the airfoil. In particular, the flow channel, the device and / or the base body is arranged in the longitudinal direction of the main flow.

Nach einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Auslass über eine Hälfte oder ein Drittel der Oberseite. Der Auslass weist vorzugsweise eine längliche Gestalt, insbesondere in Längsrichtung der Einrichtung, des Strömungskanals und/oder des Grundkörpers auf. Der Auslass kann als ein Schlitz ausgebildet sein. Insbesondere weist der Auslass mehrere Austrittsöffnungen auf. Die Austrittsöffnungen können als Gitteröffnungen ausgebildet sein. Hierdurch ist eine Strömungsbarriere und/oder ein Strömungsschleier realisierbar, die bzw. der sich mindestens im Bereich des Auslasses in Längsrichtung der Einrichtung erstreckt, wodurch eine Behinderung der Querströmung begünstigt ist.In another embodiment, the outlet extends over one-half or one-third of the top. The outlet preferably has an elongated shape, in particular in the longitudinal direction of the device, the flow channel and / or the base body. The outlet may be formed as a slot. In particular, the outlet has a plurality of outlet openings. The outlet openings may be formed as grid openings. In this way, a flow barrier and / or a flow veil can be realized, which extends at least in the region of the outlet in the longitudinal direction of the device, whereby a hindrance of the transverse flow is favored.

Gemäß einer Weiterbildung ist der Strömungskanal als ein Profilkanal zum Beschleunigen und/oder Umlenken der den Profilkanal durchströmenden Innenströmung ausgebildet. Hierdurch wird das Strömungsmedium in dem Strömungskanal beschleunigt. Das Strömungsmedium der Strömungsbarriere und/oder des Strömungsschleiers weisen vorzugsweise eine höhere Geschwindigkeit auf, als die Querströmung und/oder die das Flügelprofil umströmende Hauptströmung. Führungselemente zum Führen und/oder Beschleunigen der Innenströmung können innerhalb des Strömungskanals angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Führungselemente als Stufenprofile, Verengungen und/oder Leitbleche ausgebildet. Ein Stufenprofil kann im Bereich des Auslasses angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich für die Innenströmung eine Beschleunigung unmittelbar vor dem Austreten durch den Auslass.According to a further development, the flow channel is designed as a profile channel for accelerating and / or deflecting the internal flow flowing through the profile channel. As a result, the flow medium is accelerated in the flow channel. The flow medium of the flow barrier and / or the flow veil preferably have a higher velocity than the transverse flow and / or the main flow flowing around the vane profile. Guide elements for guiding and / or accelerating the internal flow can be arranged within the flow channel. Preferably, the guide elements are designed as stepped profiles, constrictions and / or baffles. A step profile can be arranged in the region of the outlet. This results for the Internal flow an acceleration just before exiting through the outlet.

Die Einrichtung kann als ein integraler Bestandteil in dem Flügelprofil aufgenommen sein. Insbesondere ist die Einrichtung vollständig innerhalb des Querschnitts des Flügelprofils eingelassen. Hierdurch wird die Entstehung eines zusätzlichen Widerstandes weitgehend vermieden. Vorzugsweise sind der mindestens eine Einlass und/oder der mindestens eine Auslass in eine Saugseite des Flügelprofils eingelassen. Der Einlass kann mehrere Eintrittsöffnungen aufweisen. Insbesondere sind Einlasse und/oder Eintrittsöffnungen, vorzugsweise zusätzlich, in eine Druckseite des Flügelprofils eingelassen. Vorzugsweise erstreckt sich von den Einlassen und/oder Eintrittsöffnungen in der Druckseite jeweils ein Kanal bis zum Strömungskanal. Hierdurch ist eine bessere Durchströmung des Strömungskanals und/oder Beschleunigung der Innenströmung in Richtung Auslass realisierbar. Hierdurch ergibt sich eine höhere Austrittsgeschwindigkeit der Strömung aus dem Auslass, wodurch die Behinderung der Querströmung weiter verbesserbar ist.The device may be incorporated as an integral part in the airfoil. In particular, the device is completely embedded within the cross section of the airfoil. As a result, the emergence of additional resistance is largely avoided. Preferably, the at least one inlet and / or the at least one outlet are embedded in a suction side of the airfoil. The inlet may have a plurality of inlet openings. In particular, inlets and / or inlet openings, preferably additionally, are embedded in a pressure side of the airfoil. Preferably, each of the inlets and / or inlet openings in the pressure side, a channel extends to the flow channel. As a result, a better flow through the flow channel and / or acceleration of the inner flow towards the outlet can be realized. This results in a higher exit velocity of the flow from the outlet, whereby the obstruction of the cross flow is further improved.

Alternativ oder zusätzlich ist ein Grundkörper als ein separates Bauelement auf eine Oberfläche, insbesondere der Saugseite, des Flügelprofils anordenbar. Hierbei dient der Grundkörper der Einrichtung als eine zusätzliche Barriere, wodurch die Ausbreitung der Querströmung noch besser behindert wird. Ein derartiges separates Bauelement eignet sich zum Nachrüsten eines Flügelprofils.Alternatively or additionally, a basic body can be arranged as a separate component on a surface, in particular the suction side, of the airfoil. Here, the body of the device serves as an additional barrier, whereby the propagation of the cross flow is even better hindered. Such a separate component is suitable for retrofitting a wing profile.

Der als separates Bauelement ausgebildete Grundkörper kann eine im Querschnitt halbkreisförmige oder elliptische gebogene Oberseite aufweisen. Hierdurch werden störende Effekte auf die Hauptströmung und/oder den Auftrieb des Flügelprofils vermindert.The formed as a separate component body may have a semi-circular in cross-section or elliptical curved top. As a result, disturbing effects on the main flow and / or the buoyancy of the airfoil are reduced.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein Flügelprofil, insbesondere ein Rotorblatt, mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Saugseite und einer Druckseite vorgesehen. Hierbei ist die Einrichtung, insbesondere als ein separates und/oder nachrüstbares, Bauelement vorzugsweise auf der Saugseite angeordnet. Das Flügelprofil kann als ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage, einen Hubschrauber, einen Propellerantrieb, einer Schiffsschraube und/oder als ein Tragflügel ausgebildet sein.According to a further embodiment, a wing profile, in particular a rotor blade, is provided with a device according to the invention having a suction side and a pressure side. In this case, the device, in particular as a separate and / or retrofittable, component is preferably arranged on the suction side. The wing profile may be formed as a rotor blade for a wind turbine, a helicopter, a propeller drive, a propeller and / or as a wing.

Gemäß einer Weiterbildung erstreckt sich die Einrichtung von einer Vorderkante des Flügelprofils bis zu einer Hinterkante des Flügelprofils. Hierbei ist vorzugsweise der Einlass der Vorderkante des Flügelprofils und/oder der Auslass der Hinterkante des Flügelprofils zugeordnet. Hierdurch ist die gesamte Tiefe des Flügelprofils für die Anordnung des Strömungskanals nutzbar. Der Strömungskanal weist daher eine hinreichende Länge zum Beschleunigen und/oder Umlenken der Innenströmung auf.According to a development, the device extends from a front edge of the airfoil to a trailing edge of the airfoil. Here, preferably, the inlet of the leading edge of the airfoil and / or the outlet of the trailing edge of the airfoil is assigned. As a result, the entire depth of the airfoil can be used for the arrangement of the flow channel. The flow channel therefore has a sufficient length for accelerating and / or deflecting the internal flow.

Vorzugsweise ist die Einrichtung in einem Übergangsbereich zwischen einer Flügelwurzel, insbesondere mit einem kreisförmigen Querschnitt, und einem, insbesondere im Querschnitt, aerodynamisch optimierten Flügelbereich des Flügelprofils angeordnet. Hierdurch wird die Ausbreitung der Querströmung in einem Bereich des Flügelprofils behindert, in dem die Querströmung entsteht. Der Übergangsbereich kann 1/3, insbesondere 1/4, der Flügelprofillänge umfassen. Vorzugsweise ist die Einrichtung unmittelbar vor dem aerodynamisch optimierten Flügelbereich in dem Übergangsbereich angeordnet. Hierdurch wird einerseits die Ausbreitung der Querströmung behindert, andererseits wird vermieden, dass sich von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze gesehen hinter der Einrichtung eine neue Querströmung ausbildet.Preferably, the device is arranged in a transition region between a wing root, in particular with a circular cross section, and a, in particular in cross section, aerodynamically optimized wing region of the airfoil. As a result, the propagation of the cross flow is hindered in a region of the airfoil, in which the cross flow arises. The transition region may comprise 1/3, in particular 1/4, of the wing profile length. The device is preferably arranged directly in front of the aerodynamically optimized wing region in the transition region. As a result, on the one hand the propagation of the transverse flow is hindered, on the other hand it is avoided that a new transverse flow is formed behind the device as seen from the wing root in the direction of the wing tip.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the figures. Show it:

1 eine geschnittene schematische Seitendarstellung eines Flügelprofils mit einer ersten erfindungsgemäßen Einrichtung, 1 3 a sectional schematic side view of a wing profile with a first device according to the invention,

2 eine geschnittene schematische Seitendarstellung eines weiteren Flügelprofils mit einer zweiten erfindungsgemäßen Einrichtung, 2 3 is a sectional schematic side view of another wing profile with a second device according to the invention,

3 eine Draufsicht auf ein Flügelprofil mit der ersten erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß 1, und 3 a plan view of a wing profile with the first device according to the invention according to 1 , and

4 eine perspektivische schematische Teilansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Einrichtung. 4 a perspective schematic partial view of another device according to the invention.

1 zeigt eine geschnittene schematische Seitendarstellung eines Flügelprofils 10 mit einer ersten erfindungsgemäßen Einrichtung 11. Das Flügelprofil 10 weist eine Druckseite 12 und eine Saugseite 13 auf. 1 shows a sectional schematic side view of a wing profile 10 with a first device according to the invention 11 , The sash profile 10 has a print page 12 and a suction side 13 on.

Die Einrichtung 11 weist einen Grundkörper 14 auf, der eine längliche Gestalt hat. Hierbei ergibt sich die längliche Gestalt der Einrichtung 11 aufgrund einer Länge der Einrichtung 11, die größer ist als die Breite und die Höhe der Einrichtung 11. Die Länge der Einrichtung 11 ergibt sich quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils 10 von einer Vorderkante 16 in Richtung einer Hinterkante 17 des Flügelprofils 10. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 11 etwa vierzehn mal so lang wie die Einrichtung 11 hoch ist.The device 11 has a basic body 14 on, which has an elongated shape. This results in the elongated shape of the device 11 due to a length of the device 11 greater than the width and height of the device 11 , The length of the device 11 results across the longitudinal direction of the sash profile 10 from a leading edge 16 towards a trailing edge 17 of the sash profile 10 , In the embodiment shown here, the device 11 about fourteen times as long as the decor 11 is high.

Des Weiteren ist die Einrichtung 11 bzw. der Grundkörper 14 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Saugseite 13 des Flügelprofils 10 angeordnet. Ein Einlass 15 der Einrichtung 11 ist der Vorderkante 16 des Flügelprofils 10 zugeordnet. Weiter ist der Hinterkante 17 des Flügelprofils 10 ein Auslass 18 der Einrichtung 11 zugeordnet. Furthermore, the device 11 or the main body 14 in the embodiment shown here on the suction side 13 of the sash profile 10 arranged. An inlet 15 the device 11 is the leading edge 16 of the sash profile 10 assigned. Next is the trailing edge 17 of the sash profile 10 an outlet 18 the device 11 assigned.

Der Auslass 18 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auf einer Oberseite 19 der Einrichtung 11 bzw. des Grundkörpers 14 angeordnet. Die Oberseite 19 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel von der Saugseite 13 abgewandt. Weiter verlaufen die Oberseite 19 und die Saugseite 13 in dem hier gezeigten Beispiel im Wesentlichen parallel zueinander. Der Auslass 18 erstreckt sich etwa über das der Hinterkante 17 zugewandte, insbesondere in Bezug auf eine Hauptströmung von der Vorderkante 16 zur Hinterkante 17 hintere, Drittel der Oberseite 19.The outlet 18 is on an upper side in the embodiment shown here 19 the device 11 or of the basic body 14 arranged. The top 19 is in the embodiment shown here from the suction side 13 away. Next run the top 19 and the suction side 13 in the example shown here substantially parallel to each other. The outlet 18 extends approximately over that of the trailing edge 17 facing, in particular with respect to a main flow from the leading edge 16 to the trailing edge 17 rear, third of the top 19 ,

Von dem Einlass 15 aus erstreckt sich ein Strömungskanal 20 innerhalb der Einrichtung 11 bzw. des Grundkörpers 14 bis zum Auslass 18. Der Strömungskanal 20 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Profilkanal 20 zum Beschleunigen einer Innenströmung 21 vom Einlass 15 zum Auslass 18 ausgebildet. Hierzu sind innerhalb des Strömungskanals 20 Führungselemente 22 angeordnet. Aus dem Auslass 18 tritt gemäß den Pfeilen 23 ein Strömungsschleier aus, der von der Oberseite 19 weg gerichtet ist. Hierbei sind für eine bessere Übersichtlichkeit nicht alle Pfeile 23 mit einem Bezugszeichen versehen. Der Auslass 18 und der Strömungsschleier weisen eine längliche Ausdehnung quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils 10 auf, wobei sich die Längsausrichtung des Flügelprofils 10 von einer hier nicht näher dargestellten Flügelwurzel bis zu einer Flügelspitze des Flügelprofils 10 ergibt.From the inlet 15 out of a flow channel extends 20 within the facility 11 or of the basic body 14 to the outlet 18 , The flow channel 20 is in the embodiment shown here as a profile channel 20 for accelerating an internal flow 21 from the inlet 15 to the outlet 18 educated. These are within the flow channel 20 guide elements 22 arranged. From the outlet 18 occurs according to the arrows 23 a flow veil coming from the top 19 is directed away. Not all arrows are for better clarity 23 provided with a reference numeral. The outlet 18 and the flow veil have an elongated extent transverse to the longitudinal orientation of the airfoil 10 on, with the longitudinal orientation of the sash profile 10 from a wing root not shown here to a wing tip of the wing profile 10 results.

2 zeigt eine geschnittene schematische Seitendarstellung eines weiteren Flügelprofils 24 mit einer zweiten erfindungsgemäßen Einrichtung 25. 2 shows a sectional schematic side view of another wing profile 24 with a second device according to the invention 25 ,

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 25 integraler Bestandteil des Flügelprofils 24. Ein Grundkörper 26 der Einrichtung 25 hat daher hier die gleiche Kontur wie das Flügelprofil 24. Hierbei bildet der Grundkörper 26 einen Abschnitt in Längsrichtung des Flügelprofils 24, wobei die Breite des Abschnitts durch die Breite eines Strömungskanals 27, eines Einlass 28 und eines Auslass 29 bestimmt ist.In the embodiment shown here, the device 25 integral part of the sash profile 24 , A basic body 26 the device 25 therefore has the same contour here as the sash profile 24 , Here, the main body forms 26 a section in the longitudinal direction of the wing profile 24 , wherein the width of the section through the width of a flow channel 27 , an inlet 28 and an outlet 29 is determined.

Der Einlass 28 ist hier im Bereich einer Vorderkante 30 des Flügelprofils 24 eingelassen. Eine Oberseite 31 der Einrichtung 25 bzw. des Grundkörpers 26 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zugleich als ein Teil einer Saugseite 32 des Flügelprofils 24 ausgebildet.The inlet 28 is here in the range of a leading edge 30 of the sash profile 24 admitted. A top 31 the device 25 or of the basic body 26 is in the embodiment shown here at the same time as part of a suction side 32 of the sash profile 24 educated.

Weiter weist das Flügelprofil 24 eine Druckseite 33 auf. Der Grundkörper 26 bzw. die Einrichtung 25 weist eine längliche Gestalt auf. Hierbei ergibt sich die längliche Gestalt der Einrichtung 25 aufgrund einer Länge der Einrichtung 25, die größer ist als die Breite und die Höhe der Einrichtung 25. Die Länge der Einrichtung 25 ergibt sich quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils 24 von einer Vorderkante 30 in Richtung einer Hinterkante 34 des Flügelprofils 24.Next, the sash profile 24 a print page 33 on. The main body 26 or the device 25 has an elongated shape. This results in the elongated shape of the device 25 due to a length of the device 25 greater than the width and height of the device 25 , The length of the device 25 results across the longitudinal direction of the sash profile 24 from a leading edge 30 towards a trailing edge 34 of the sash profile 24 ,

Die Einrichtung 25 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Saugseite 32 des Flügelprofils 24 zugeordnet. Der Auslass 29 ist einer Hinterkante 34 des Flügelprofils 24 zugeordnet.The device 25 is the suction side in the embodiment shown here 32 of the sash profile 24 assigned. The outlet 29 is a trailing edge 34 of the sash profile 24 assigned.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Auslass 29 auf der Oberseite 31 bzw. der Saugseite 32 angeordnet. Der Auslass 29 erstreckt sich etwa über das der Hinterkante 34 zugewandte, insbesondere in Bezug auf eine Hauptströmung von der Vorderkante 30 zur Hinterkante 34 hintere, Drittel der Oberseite 31 bzw. der Saugseite 32.In the embodiment shown here is the outlet 29 on the top 31 or the suction side 32 arranged. The outlet 29 extends approximately over that of the trailing edge 34 facing, in particular with respect to a main flow from the leading edge 30 to the trailing edge 34 rear, third of the top 31 or the suction side 32 ,

Der Strömungskanal 27 erstreckt sich von dem Einlass 28 aus innerhalb der Einrichtung 25 bzw. des Flügelprofils 24 bis zum Auslass 29. Der Strömungskanal 27 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Profilkanal 27 zum Beschleunigen einer Innenströmung 35 vom Einlass 28 zum Auslass 29 ausgebildet. Hierzu ist innerhalb des Strömungskanals 20 ein Führungselement 36 angeordnet. Das Führungselement 36 ist hier als ein Stufenprofil 36 ausgebildet. Aus dem Auslass 29 tritt ein Strömungsschleier aus, der von der Oberseite 31 bzw. der Saugseite 32 weg gerichtet ist. Der Auslass 29 und der Strömungsschleier weisen eine längliche Ausdehnung quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils 24 auf, wobei sich die Längsausrichtung des Flügelprofils 24 von einer hier nicht näher dargestellten Flügelwurzel bis zu einer Flügelspitze des Flügelprofils 24 ergibt.The flow channel 27 extends from the inlet 28 from inside the facility 25 or the wing profile 24 to the outlet 29 , The flow channel 27 is in the embodiment shown here as a profile channel 27 for accelerating an internal flow 35 from the inlet 28 to the outlet 29 educated. This is within the flow channel 20 a guide element 36 arranged. The guide element 36 is here as a step profile 36 educated. From the outlet 29 A flow veil emerges from the top 31 or the suction side 32 is directed away. The outlet 29 and the flow veil have an elongated extent transverse to the longitudinal orientation of the airfoil 24 on, with the longitudinal orientation of the sash profile 24 from a wing root not shown here to a wing tip of the wing profile 24 results.

3 zeigt eine Draufsicht auf ein Flügelprofil 10 mit der ersten erfindungsgemäßen Einrichtung 11 gemäß 1. Das Flügelprofil 10 mit der Vorderkante 16 und der Hinterkante 17 hat eine Flügelspitze 37 an einem ersten Ende. An einem von dem ersten Ende abgewandten zweiten Ende weist das Flügelprofil 10 eine Flügelwurzel 38 auf. An der Flügelwurzel 38 hat das Flügelprofil 10 in dem hier gezeigtes Ausführungsbeispiel einen kreisförmigen Querschnitt. 3 shows a plan view of a wing profile 10 with the first device according to the invention 11 according to 1 , The sash profile 10 with the front edge 16 and the trailing edge 17 has a wing tip 37 at a first end. At a second end facing away from the first end, the wing profile 10 a wing root 38 on. At the wing root 38 has the sash profile 10 in the embodiment shown here a circular cross-section.

Die Einrichtung 11 ist in einem Übergangsbereich 39 zwischen der Flügelwurzel 38 mit dem kreisförmigen Querschnitt und einem im Querschnitt aerodynamisch optimierten Flügelbereich des Flügelprofils 10 angeordnet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 11 unmittelbar vor dem aerodynamisch optimierten Flügelbereich in dem Übergangsbereich 39 angeordnet. Dabei ist die Einrichtung 11 mit ihrer länglichen Gestalt quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils 10 positioniert. Die Einrichtung 11 erstreckt sich von der Vorderkante 16 bis zur Hinterkante 17.The device 11 is in a transition area 39 between the wing root 38 with the circular cross-section and an aerodynamically optimized aerodynamically in the wing region of the wing profile 10 arranged. In the embodiment shown here, the device 11 immediately before the aerodynamically optimized wing area in the transition area 39 arranged. It is the Facility 11 with its oblong shape transverse to the longitudinal direction of the wing profile 10 positioned. The device 11 extends from the front edge 16 to the trailing edge 17 ,

4 zeigt eine perspektivische schematische Teilansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Einrichtung 40. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 40 als ein separates Bauelement mit einem Grundkörper 41 ausgebildet. Der Grundkörper 41 hat hier eine schlauchartige Gestalt mit einem Einlass 42. Weiter weist der Grundkörper 41 eine Oberseite 43 auf, die hier im Querschnitt elliptisch gebogen ausgebildet ist. 4 shows a perspective schematic partial view of another device according to the invention 40 , In the embodiment shown here, the device 40 as a separate component with a base body 41 educated. The main body 41 here has a tubular shape with an inlet 42 , Next, the body 41 a top 43 on, which is formed here elliptically bent in cross section.

Der Grundkörper 41 besteht aus einem flexiblen Material, so dass sich die Form des Grundkörpers 41 beispielsweise einer Saugseite 13 eines Flügelprofils 10 gemäß 1 auf einfach Weise anpassen lässt.The main body 41 consists of a flexible material, so that the shape of the main body 41 for example, a suction side 13 a wing profile 10 according to 1 easy to customize.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der 1 bis 4 näher erläutert:
Als ein Beispiel für eine konkrete Anwendung wird ein Flügelprofil 10, 24 für eine Windenergieanlage betrachtet. Bei einer Windenergieanlage mit einer horizontalen Drehachse sind an einer Nabe mehrere Flügelprofile 10, 24 als Rotorblätter befestigt.
The invention will be described below with reference to FIG 1 to 4 explained in more detail:
As an example of a concrete application is a wing profile 10 . 24 considered for a wind turbine. In a wind turbine with a horizontal axis of rotation are on a hub several wing profiles 10 . 24 attached as rotor blades.

Diese Flügelprofile 10, 24 weisen einen Übergangsbereich 39 auf, in dem sich der Querschnitt des Flügelprofils 10, 24 von einem kreisförmigen Querschnitt an der Flügelwurzel 38 in Richtung der Flügelspitze 37 bis zu einem aerodynamisch optimierten Querschnitt verändert. Der aerodynamisch optimierte Querschnitt zeichnet sich dadurch aus, dass die Saugseite 13, 32 und die Druckseite 12, 33 zu einer dünnen und/oder spitzen Hinterkante 17, 34 zusammenlaufen. Im Gegensatz hierzu laufen die Saugseite 13, 32 und die Druckseite 12, 33 im Übergangsbereich 39 nicht zusammen, sondern sind durch einen Profilabschnitt voneinander getrennt. Die Dicke des Profilabschnittes nimmt von der Flügelwurzel 38 in Richtung der Flügelspitze 37 über die Länge des Übergangsbereiches 39 ab, bis die Saugseite 13, 32 und die Druckseite 12, 33 an der Hinterkante 17, 34 zusammenlaufen.These wing profiles 10 . 24 have a transition area 39 on, in which is the cross-section of the sash profile 10 . 24 from a circular cross-section at the wing root 38 in the direction of the wing tip 37 changed to an aerodynamically optimized cross-section. The aerodynamically optimized cross-section is characterized by the fact that the suction side 13 . 32 and the print side 12 . 33 to a thin and / or sharp trailing edge 17 . 34 converge. In contrast, the suction side run 13 . 32 and the print side 12 . 33 in the transition area 39 not together, but are separated by a profile section. The thickness of the profile section decreases from the wing root 38 in the direction of the wing tip 37 over the length of the transition area 39 off until the suction side 13 . 32 and the print side 12 . 33 at the rear edge 17 . 34 converge.

Im Übergangsbereich 39 kann eine Querströmung auf der Saugseite 13, 32 auftreten, die im Wesentlichen von der Flügelwurzel 38 in Richtung der Flügelspitze 37 gerichtet ist. Die quer zur Hauptströmung des Strömungsmediums und/oder in Längsrichtung des Flügelprofils 10, 24 strömende Querströmung ist durch Druckunterschiede aufgrund der unterschiedlichen Profilquerschnitte im Bereich des Übergangsbereiches 39 verursacht. Dieser Strömungsabriss in Richtung der Flügelspitze 37 ist schädlich für die Effizienz des Flügelprofils 10, 24. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Windenergieanlage reduziert, da aufgrund des längeren Hebelarms in Richtung der Flügelspitze 37 die Energieerzeugung in dem der Flügelspitze 37 zugeordneten Bereich des Flügelprofils 10, 24 am höchsten ist.In the transition area 39 can be a cross flow on the suction side 13 . 32 occur essentially from the wing root 38 in the direction of the wing tip 37 is directed. The transverse to the main flow of the flow medium and / or in the longitudinal direction of the airfoil 10 . 24 flowing cross flow is due to pressure differences due to the different profile cross sections in the region of the transition region 39 caused. This stall in the direction of the wing tip 37 is harmful to the efficiency of the airfoil 10 . 24 , As a result, the efficiency of the wind turbine is reduced because due to the longer lever arm in the direction of the wing tip 37 the energy production in the wing tip 37 assigned area of the sash profile 10 . 24 is highest.

Aufgrund einer Einrichtung 11, 25, 40 ist die Ausbreitung der Querströmung deutlich reduzierbar. Hierzu wird die Einrichtung 11, 25, 40 im Übergangsbereich 39 und in Richtung der Flügelspitze 37 unmittelbar vor dem aerodynamisch optimierten Querschnitt auf der Saugseite 13, 32 angeordnet. Über einen Einlass 15, 28 strömt das Strömungsmedium in Richtung der Hauptströmung, nämlich quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils 10, 24, in den Strömungskanal 20, 24.Due to a device 11 . 25 . 40 is the propagation of the cross flow significantly reduced. This is the device 11 . 25 . 40 in the transition area 39 and towards the wing tip 37 immediately before the aerodynamically optimized cross-section on the suction side 13 . 32 arranged. About an inlet 15 . 28 the flow medium flows in the direction of the main flow, namely transversely to the longitudinal orientation of the airfoil 10 . 24 , in the flow channel 20 . 24 ,

Innerhalb des Strömungskanals 20, 24 wird die Innenströmung, beispielsweise mittels Führungselementen 22, 36, beschleunigt und in Richtung der Oberseite 19, 31 umgelenkt. Die somit beschleunigte Innenströmung tritt aus dem der Hinterkante 17, 34 zugeordneten Auslass 18, 29 aus der Oberseite 19, 31 aus. Der aus dem Auslass 18, 29 austretende Strömungsschleier wird aus der Einrichtung 11, 25, 40 ausgeblasen. Hierbei ist der Strömungsschleier beim Verlassen des Auslass 18, 29 von der Oberseite 19, 31 und der Saugseite 13, 32 weg gerichtet. Hierdurch wird die Querströmung und deren weitere Ausbreitung in Richtung der Flügelspitze 37 behindert. Mittels der Strömungsbarriere bzw. dem Strömungsschleier wird die Querströmung von der Oberseite 19, 31 und der Saugseite 13, 32 weg geführt bzw. abgelöst.Within the flow channel 20 . 24 is the internal flow, for example by means of guide elements 22 . 36 , accelerated and towards the top 19 . 31 diverted. The thus accelerated internal flow exits from the trailing edge 17 . 34 associated outlet 18 . 29 from the top 19 . 31 out. The one from the outlet 18 . 29 Exiting flow curtain is removed from the device 11 . 25 . 40 blown out. Here is the flow curtain when leaving the outlet 18 . 29 from the top 19 . 31 and the suction side 13 . 32 directed away. As a result, the cross flow and its further propagation in the direction of the wing tip 37 with special needs. By means of the flow barrier or the flow veil is the cross flow from the top 19 . 31 and the suction side 13 . 32 led away or replaced.

Um die Ausbreitung der Querströmung noch effektiver zu verhindern, ist die Einrichtung 11, 40 als ein separates Bauelement ausgebildet, dass auf der Saugseite 13, 32 befestigt ist und sich mit seiner länglichen Gestalt von der Vorderkante 16 bis zur Hinterkante 17 erstreckt. Hierdurch wirkt der Grundkörper 14, 41 neben dem Strömungsschleier als zusätzliche körperliche Barriere für die Querströmung. Das separate Bauelement kann zum Nachrüsten von Flügelprofilen 10, 24 verwendet werden.To more effectively prevent the spread of cross flow, the device is 11 . 40 formed as a separate component that on the suction side 13 . 32 is attached and with its elongated shape from the front edge 16 to the trailing edge 17 extends. As a result, the main body acts 14 . 41 in addition to the flow curtain as an additional physical barrier to the cross flow. The separate component can be used to retrofit sash profiles 10 . 24 be used.

Nach einer alternativen hier nicht näher dargestellten Ausführungsform können zusätzlich zum Einlass 15, 28 weitere Eintrittsöffnungen in die Druckseite 12, 33 eingebracht sein. Von jeder Eintrittsöffnung erstreckt sich ein Kanal bis zum Strömungskanal 20, 27. Hierdurch wird die Durchströmung des Strömungskanals 20, 27 und die Beschleunigung der Innenströmung verbessert.According to an alternative embodiment, not shown here, in addition to the inlet 15 . 28 further inlet openings in the pressure side 12 . 33 be introduced. From each inlet opening, a channel extends to the flow channel 20 . 27 , As a result, the flow through the flow channel 20 . 27 and improves the acceleration of the internal flow.

Weiter kann eine Druckluftversorgungseinrichtung vorgesehen sein, mit der Druckluft in den Strömungskanal 20, 27 eingeblasen wird. Hierdurch ist die Beschleunigung der Innenströmung ebenfalls weiter verbesserbar. Zusätzlich oder alternativ kann mittels der Druckluftversorgungseinrichtung Druckluft aus dem Auslass 18, 29 ausgeblasen werden. Hierdurch wird eine Behinderung der Querströmung weiter verbessert.Furthermore, a compressed air supply device can be provided, with the compressed air in the flow channel 20 . 27 blown. As a result, the acceleration of the inner flow is also further improved. Additionally or alternatively, by means of the compressed air supply device compressed air from the outlet 18 . 29 be blown out. As a result, a hindrance of the cross flow is further improved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Flügelprofilairfoil
1111
EinrichtungFacility
1212
Druckseitepressure side
1313
Saugseitesuction
1414
Grundkörperbody
1515
Einlassinlet
1616
Vorderkanteleading edge
1717
Hinterkantetrailing edge
1818
Auslassoutlet
1919
Oberseitetop
2020
Strömungskanalflow channel
2121
Innenströmunginternal flow
2222
Führungselementguide element
2323
Pfeilarrow
2424
Flügelprofilairfoil
2525
EinrichtungFacility
2626
Grundkörperbody
2727
Strömungskanalflow channel
2828
Einlassinlet
2929
Auslassoutlet
3030
Vorderkanteleading edge
3131
Oberseitetop
3232
Saugseitesuction
3333
Druckseitepressure side
3434
Hinterkantetrailing edge
3535
Innenströmunginternal flow
3636
Führungselementguide element
3737
Flügelspitzepinion
3838
Flügelwurzelwing root
3939
ÜbergangsbereichTransition area
4040
EinrichtungFacility
4141
Grundkörperbody
4242
Einlassinlet
4343
Oberseitetop

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10347802 B3 [0002] DE 10347802 B3 [0002]

Claims (10)

Einrichtung mit einer länglichen Gestalt für ein Flügelprofil (10, 24), insbesondere für ein Rotorblatt, die zum Behindern einer Querströmung eines Strömungsmediums auf einer Oberfläche (12, 13, 32, 33) des Flügelprofils (10, 24) quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils (10, 24) ausrichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungskanal (20, 27) zum Erzeugen einer Strömungsbarriere aus dem Strömungsmedium vorgesehen ist.Device with an oblong shape for a wing profile ( 10 . 24 ), in particular for a rotor blade, which is suitable for preventing a cross-flow of a flow medium on a surface ( 12 . 13 . 32 . 33 ) of the wing profile ( 10 . 24 ) transverse to the longitudinal direction of the wing profile ( 10 . 24 ), characterized in that a flow channel ( 20 . 27 ) is provided for generating a flow barrier from the flow medium. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (20, 27) mindestens eines Einlass (15, 28, 42) und mindestens einen Auslass (18, 29) für eine Innenströmung (21, 35) in Längsrichtung der länglichen Gestalt aufweist, und/oder dass eine Druckmittelversorgungseinrichtung zum Einleiten eines Strömungsmediums unter erhöhtem Druck in den Strömungskanal (20, 27) vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that the flow channel ( 20 . 27 ) at least one inlet ( 15 . 28 . 42 ) and at least one outlet ( 18 . 29 ) for an internal flow ( 21 . 35 ) in the longitudinal direction of the elongated shape, and / or that a pressure medium supply means for introducing a flow medium under increased pressure in the flow channel ( 20 . 27 ) is provided. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbarriere quer, insbesondere rechtwinklig, zur Querströmung und/oder zu einer Oberseite (19, 31, 43) aus dem Auslass (18, 29) austritt, wobei vorzugsweise mittels des Strömungskanals (20, 27) ein aus dem, insbesondere auf der Oberseite (19, 31, 43) angeordneten, Auslass (18, 19) austretender Strömungsschleier als Strömungsbarriere zum Behindern der Querströmung erzeugbar ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the flow barrier transversely, in particular at right angles, to the transverse flow and / or to an upper side ( 19 . 31 . 43 ) from the outlet ( 18 . 29 ), wherein preferably by means of the flow channel ( 20 . 27 ) one from, in particular on the top ( 19 . 31 . 43 ), outlet ( 18 . 19 ) emerging flow curtain can be generated as a flow barrier for obstructing the cross flow. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungskanal (20, 27) zum Aufnehmen einer Hauptströmung des Strömungsmediums mittels des Einlass (15, 28, 43) quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils (10, 24) erstreckt, und/oder dass sich der Auslass (18, 29) über eine Hälfte oder ein Drittel der Oberseite (19, 31, 43) erstreckt, insbesondere weist der Auslass (18, 29) mehrere Austrittsöffnungen auf.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow channel ( 20 . 27 ) for receiving a main flow of the flow medium by means of the inlet ( 15 . 28 . 43 ) transverse to the longitudinal direction of the wing profile ( 10 . 24 ), and / or that the outlet ( 18 . 29 ) over one-half or one-third of the top ( 19 . 31 . 43 ), in particular the outlet ( 18 . 29 ) on several outlet openings. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (20, 27) als ein Profilkanal zum Beschleunigen und/oder Umlenken der den Profilkanal durchströmenden Innenströmung (21, 35) ausgebildet ist, und/oder dass Führungselemente (22, 36) zum Führen und/oder Beschleunigen der Innenströmung (21, 35) innerhalb des Strömungskanals (20, 27) angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Führungselemente (22, 36) als Stufenprofile, Verengungen und/oder Leitbleche ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow channel ( 20 . 27 ) as a profile channel for accelerating and / or deflecting the profile channel flowing through the inner flow ( 21 . 35 ), and / or that guide elements ( 22 . 36 ) for guiding and / or accelerating the internal flow ( 21 . 35 ) within the flow channel ( 20 . 27 ) are arranged, wherein preferably the guide elements ( 22 . 36 ) are designed as stepped profiles, constrictions and / or baffles. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (25) als ein integraler Bestandteil in dem Flügelprofil (24) aufgenommen ist, wobei vorzugsweise der Einlass (28) und/oder der Auslass (29) in eine Saugseite (32) des Flügelprofils (24) eingelassen sind, oder dass ein Grundkörper (14, 41) als ein separates Bauelement auf eine Oberfläche (12, 13, 32, 33), insbesondere der Saugseite (13, 32), des Flügelprofils (10) anordenbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 25 ) as an integral part in the wing profile ( 24 ), preferably the inlet ( 28 ) and / or the outlet ( 29 ) in a suction side ( 32 ) of the wing profile ( 24 ), or that a basic body ( 14 . 41 ) as a separate component on a surface ( 12 . 13 . 32 . 33 ), in particular the suction side ( 13 . 32 ), the wing profile ( 10 ) can be arranged. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der als separates Bauelement ausgebildete Grundkörper (14, 41) eine im Querschnitt halbkreisförmige oder elliptische gebogene Oberseite (19, 43) aufweist.Device according to claim 6, characterized in that the formed as a separate component body ( 14 . 41 ) a semi-circular or elliptical in cross-section curved top ( 19 . 43 ) having. Flügelprofil, insbesondere ein Rotorblatt, mit einer Einrichtung (11, 25, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Saugseite (13, 32) und einer Druckseite (12, 33), wobei vorzugsweise die Einrichtung (11, 25, 40), insbesondere als ein separates und/oder nachrüstbares Bauelement, auf der Saugseite (13, 32) angeordnet ist.Wing profile, in particular a rotor blade, with a device ( 11 . 25 . 40 ) according to one of the preceding claims with a suction side ( 13 . 32 ) and a print page ( 12 . 33 ), preferably the device ( 11 . 25 . 40 ), in particular as a separate and / or retrofittable component, on the suction side ( 13 . 32 ) is arranged. Flügelprofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einrichtung (11, 25, 40) von einer Vorderkante (16, 30) des Flügelprofils (10, 24) bis zu einer Hinterkante (17, 34) des Flügelprofils (10, 24) erstreckt, wobei vorzugsweise der Einlass (15, 28, 42) der Vorderkante (16, 30) des Flügelprofils (10, 24) und/oder der Auslass (18, 29) der Hinterkante (17, 34) des Flügelprofils (10, 24) zugeordnet ist.Wing profile according to claim 8, characterized in that the device ( 11 . 25 . 40 ) from a leading edge ( 16 . 30 ) of the wing profile ( 10 . 24 ) to a trailing edge ( 17 . 34 ) of the wing profile ( 10 . 24 ), preferably the inlet ( 15 . 28 . 42 ) of the leading edge ( 16 . 30 ) of the wing profile ( 10 . 24 ) and / or the outlet ( 18 . 29 ) of the trailing edge ( 17 . 34 ) of the wing profile ( 10 . 24 ) assigned. Flügelprofil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (11, 25, 40) in einem Übergangsbereich (39) zwischen einer Flügelwurzel (38), insbesondere mit einem kreisförmigen Querschnitt, und einem, insbesondere im Querschnitt, aerodynamisch optimierten Flügelbereich des Flügelprofils (10, 24) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Einrichtung (11, 25, 40) unmittelbar vor dem aerodynamisch optimierten Flügelbereich in dem Übergangsbereich (39) angeordnet ist.Wing profile according to claim 8 or 9, characterized in that the device ( 11 . 25 . 40 ) in a transitional area ( 39 ) between a wing root ( 38 ), in particular with a circular cross-section, and a, in particular in cross-section, aerodynamically optimized wing region of the airfoil ( 10 . 24 ), wherein preferably the device ( 11 . 25 . 40 ) immediately before the aerodynamically optimized wing region in the transition region ( 39 ) is arranged.
DE102011110280.2A 2011-06-21 2011-06-21 Device for a sash profile and sash profile with such a device Expired - Fee Related DE102011110280B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011110280.2A DE102011110280B4 (en) 2011-06-21 2011-06-21 Device for a sash profile and sash profile with such a device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011110280.2A DE102011110280B4 (en) 2011-06-21 2011-06-21 Device for a sash profile and sash profile with such a device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011110280A1 true DE102011110280A1 (en) 2012-12-27
DE102011110280B4 DE102011110280B4 (en) 2019-04-18

Family

ID=47321408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011110280.2A Expired - Fee Related DE102011110280B4 (en) 2011-06-21 2011-06-21 Device for a sash profile and sash profile with such a device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011110280B4 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10347802B3 (en) 2003-10-10 2005-05-19 Repower Systems Ag Rotor blade for a wind turbine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61167175A (en) * 1985-01-18 1986-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Propeller for windmill
GB8602008D0 (en) * 1986-02-28 1986-03-05 Int Research & Dev Co Ltd Wind turbine
DE3836673A1 (en) 1988-10-28 1990-05-03 Michael Harriehausen Method and arrangement for reducing the induced drag of a wing
US7387491B2 (en) * 2004-12-23 2008-06-17 General Electric Company Active flow modifications on wind turbine blades
DE102006028167A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Daubner & Stommel Gbr Bau-Werk-Planung Device e.g. wind energy plant, operating method, involves detecting characteristic values by sensors, and conducting fluid coming from pressure source outwards to medium surrounding lifting body
US7927078B2 (en) * 2007-07-12 2011-04-19 General Electric Company Wind turbine blade tip vortex breakers
EP2031241A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-04 Lm Glasfiber A/S Blade for a rotor of a wind turbine provided with barrier generating means
DK200800723A (en) * 2008-05-27 2009-11-28 Fo900 Invest Aps Wind turbine blade with aerodynamic slit near the root

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10347802B3 (en) 2003-10-10 2005-05-19 Repower Systems Ag Rotor blade for a wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011110280B4 (en) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1671030B1 (en) Rotor blade for a wind power converter
DE102008052858B9 (en) Profile of a rotor blade and rotor blade of a wind turbine
DE60125172T2 (en) ROTOR BLADE FOR A WIND POWER PLANT
EP2942521B1 (en) Repair method for vortex generator and a kit for it
EP3625454B1 (en) Wind turbine rotor blade
DE3325663A1 (en) AXIAL FLOWED BLADE GRID OF A TURBINE OPERATED WITH GAS OR VAPOR
EP2469077A2 (en) Rotor blade for a wind energy facility
EP2909473A1 (en) Wind turbine
EP3329120B1 (en) Wind turbine rotor blade
EP3399183B1 (en) Rotor blade of a wind turbine
DE102011086603A1 (en) Wind turbine rotor blade and method for defrosting a wind turbine rotor blade
DE69721739T2 (en) OUTDOOR UNIT FOR AIR CONDITIONING
DE102012101070A1 (en) Rotor blade for a wind turbine
DE102011122140A1 (en) Delta eddy current generator for generating eddies at rotor blade of wind power plant, has support provided with wing such that eddies are producible over main surface, where eddies comprise axis that is directed parallel to surface
DE102011110280B4 (en) Device for a sash profile and sash profile with such a device
DE102010021925A1 (en) Blade of a turbomachine with passive boundary layer control
WO2014154199A1 (en) Rotor blade of a wind turbine having a winglet
DE202008000543U1 (en) turbine
EP2679803B1 (en) Wind turbine rotor blade with a thick profile trailing edge
EP1635056A1 (en) Wind turbine
CH714302B1 (en) Aerodynamically optimized rotor blade.
DE102006049616B4 (en) Arrangement of an aerodynamic component with a slotted rear or side edge in a flow
WO2018224225A1 (en) Rotor blade for a wind turbine and wind turbine
DE102008003188A1 (en) Rotor blade for use in wind energy plant, has blade body with rear edge and front edge, and multiple flexible bristles that are arranged on outer surface of blade body close to rear edge in row along longitudinal direction of blade
EP3553306B1 (en) Wind energy turbine engine blade with a vortex generator

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: KORTENSTEDDE, FRANK, DIPL -ING., DE

Free format text: FORMER OWNER: HOCHSCHULE BREMEN, 28199 BREMEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ZACCO DR. PETERS UND PARTNER, DE

Representative=s name: ZACCO PATENT- UND RECHTSANWALTS GMBH, DE

Representative=s name: ZACCO PATENTANWALTS- UND RECHTSANWALTSGESELLSC, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: TAPPE, UDO, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee